[發明專利]提升KDP類晶體飛秒激光誘導損傷閾值的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011508827.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112730262A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 連亞飛;邵建達;趙元安;朱翔宇;陳美玲;李婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G02B27/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種提升KDP類晶體飛秒激光誘導損傷閾值的裝置，其特征在于，構成包括：脈寬可調激光器(1)、第一快門(2)、第一波片(3)、第一偏振片(4)、第一凸透鏡(5)、第一楔形片(6)、第一光束質量分析儀(7)、第一光電探測器(8)、第一反射鏡(9)、第二反射鏡(10)、電控位移臺(11)、待處理KDP類晶體(12)、CCD相機(13)、吸收池(14)；飛秒激光器(15)、第二快門(16)、第二波片(17)、第二偏振片(18)、第一凹透鏡(19)、第二凸透鏡(20)、第三凸透鏡(21)、第二楔形片(22)、第二光束質量分析儀(23)、第二光電探測器(24)；連續激光器(25)、第三反射鏡(26)、第四反射鏡(27)和計算機(28)，所述的待處理KDP類晶體(12)置于所述的電控位移臺(11)上；

在所述的脈寬可調激光器(1)的激光輸出方向依次是所述的第一快門(2)、第一波片(3)、第一偏振片(4)、第一凸透鏡(5)、第一楔形片(6)、第一反射鏡(9)、第二反射鏡(10)、待處理KDP類晶體(12)、吸收池(14)；所述的第一波片(3)與第一偏振片(4)組成能量調節模塊調節所述的脈寬可調激光器(1)輸出的激光入射至所述的待處理KDP類晶體(12)的能量，在所述的第一楔形片(6)的兩個反射光方向分別設置第一光束質量分析儀(7)和第一光電探測器(8)，在所述的電控位移臺(11)旁對所述的待處理KDP類晶體(12)的光照面設置所述的CCD相機(13)，所述的第一光束質量分析儀(7)和第一光電探測器(8)測量激光焦點處的光斑信息和能量信息；所述的CCD相機(13)實時觀測待處理KDP類晶體的缺陷及損傷信息；

在所述的飛秒激光器(15)的輸出方向依次為所述的第二快門(16)、第二波片(17)、第二偏振片(18)、第一凹透鏡(19)-第二凸透鏡(20)構成的光束整形組件、第三凸透鏡(21)、第二楔形片(22)、待處理KDP類晶體(12)、吸收池(14)；所述的第二波片(17)與第二偏振片(18)組成能量調節模塊調節激光器入射至待處理KDP類晶體(12)的能量，所述的第一凹透鏡(19)-第二凸透鏡(20)光束整形組件能夠對飛秒激光光束光斑進行調整，在所述的第二楔形片(22)的兩個反射光方向分別設置第二光束質量分析儀(23)和第二光電探測器(24)，所述的第二光束質量分析儀(23)和第二光電探測器(24)分別測量飛秒激光的光斑信息和能量信息；

在所述的連續激光器(25)的激光輸出方向上依次為第三反射鏡(26)、第四反射鏡(27)、待處理KDP類晶體(12)和吸收池(14)；

所述的第一快門(2)、第一波片(3)、第一光束質量分析儀(7)、第一光電探測器(8)、電控位移臺(11)、CCD相機(13)、第二快門(16)、第二波片(17)、第二光束質量分析儀(23)、第二光電探測器(24)均與所述的計算機(28)相連。

2.根據權利要求1所述的提升KDP類晶體飛秒激光誘導損傷閾值的裝置，其特征在于，所述的脈寬可調激光器(1)輸出的激光光束為高斯光束；其輸出波長λ在300nm-500nm之間；其脈沖寬度τ在300皮秒至800皮秒之間；其重復頻率R在1Hz至100Hz之間。

3.根據權利要求1所述的提升KDP類晶體飛秒激光誘導損傷閾值的裝置，其特征在于，所述的第一快門(2)和第二快門(16)包括但不限于電子機械快門及聲光調制器，但快門的通光直徑應分別大于所述的脈寬可調激光器(1)和飛秒激光器(15)輸出激光的光斑直徑。

4.根據權利要求1所述的提升KDP類晶體飛秒激光誘導損傷閾值的裝置，其特征在于，所述的第一波片(3)與第一偏振片(4)、第二波片(17)與第二偏振片(18)組成的能量調節模塊分別使得脈寬可調激光器(1)和飛秒激光器(15)的出射激光能量或功率從0％至100％連續可調。

5.根據權利要求1所述的提升KDP類晶體飛秒激光誘導損傷閾值的裝置，其特征在于，所述的第一凸透鏡(5)、第三凸透鏡(21)的焦距分別為f₁、f₂，能夠對預處理激光束及飛秒損傷閾值測試激光束進行聚焦。